海上承臺施工關鍵性技術研究

張鵬

摘 要：近年來，隨著我國公路橋梁建設的發展，海上橋梁越來越多。一直以來，海上承臺施工工效主要受到兩個因素的制約：一是環境惡劣：海洋環境中，水流流速大，潮差大，涌浪大，臺風影響大;二是海上施工作業空間很小，施工設備、材料運輸存放困難，施工人員作業場地受限。因此，如何解決上述問題，對施工工藝進行優化，最大限度的降低海洋性環境對施工產生的不利影響，從而提高施工功效，保證施工質量，是每座跨海大橋需解決的問題。本文通過寧波舟山港主通道項目，通過其海上非通航孔承臺的主要施工工藝，對套箱下放，承臺封底、鋼筋綁扎及混凝土澆筑進行研究，為今后類似工程提供借鑒及指導。

關鍵詞：承臺施工;套箱下放;封底施工;混凝土澆筑

中圖分類號：U445.559 文獻標識碼：A

1 項目概況

寧波舟山港主通道項目是連接舟山島和岱山島的民生工程，路線全長25.659 km。其非通航孔下部基礎主要采用啞鈴型及圓端型現澆承臺，承臺厚3.0 m。承臺頂高程為+4.0 m，底面高程為+1.0 m。承臺下設12～16根φ1.6 m～φ2.0 m的鋼管樁，樁長為67 m～109 m。

2 套箱施工

2.1 套箱類型選擇

施工前期，針對承臺施工環境特點，經研究決定采用有底鋼套箱進行施工，對于套箱的底板類型進行比選，得出以下結果：

經研究決定，采用混凝土底板，減少后續底板拆除時間，保證工期。

2.2 設備選型

套箱的安裝下放選擇300 t全旋轉浮吊進行。由于全旋轉浮吊靈活性，能將套箱吊至自身船體存放，直接減少一艘套箱運輸船，從而降低施工費用;同時較其他浮吊而言，減少船舶定位時間，從而大大減少了下放時間，進一步節約施工成本。因此，在類似施工環境套箱下放的設備選擇中，筆者認為優先考慮全旋轉浮吊為宜。

2.3 套箱拼裝精度控制

套箱壁體制作在專業鋼結構加工廠家制作，加工完成后需進行預拼裝，驗收合格后，方可進場使用。

套箱底板制作時，預留孔位置應根據現場鋼管樁實際打設位置進行測量放樣，由于本工程鋼管樁為斜樁，應準確放樣出承臺每根鋼管樁頂部中心點和底部中心點，再以此進行開孔，開孔直徑比鋼管樁直徑大40 cm，保證下放時，具有足夠的調整空間。

套箱底板應比承臺尺寸大30 cm，保證拼裝時壁體完全置于底板上。同時套箱壁體與壁體、壁體與底板之間粘貼2道1 cm止水條，保證套箱不滲水、漏水。

拼裝前必須在底板上放樣出各壁體位置，保證拼裝精度，滿足相應規范要求。

2.4 下放平面位置控制

套箱拼裝完成后，采用300 t浮吊直接進行運輸、吊裝及下放。主要步驟如下：

（1）浮吊通過錨纜進行準確定位，并大致將船體與承臺軸線垂直。

（2）將套箱吊至承臺鋼管樁上方，通過外部設置的2根纜風繩，逐漸糾正位置，將套箱底板所有預留孔對準鋼管樁，套箱內至少設置4名作業人員進行觀察，底板預留孔與鋼管樁是否對準。

（3）緩慢下放套箱，直至所有挑梁落在鋼管樁上。下放過程中，須特別注意預留孔是否順利套入鋼管樁，一旦發現預留孔與鋼管樁不匹配時，立即停止下放，通過外部纜風繩進行微調。下放過程中必須由專人指揮，挑梁落在鋼管樁后，浮吊始終保持套箱重量的80%。

（4）測量人員進行軸線測量，計算套箱位置是否滿足要求。若不滿足，應套箱提升15 cm后，采用外部纜風繩進行微調，直至滿足設計要求。

（5）焊接限位板、牛腿，將套箱與鋼管樁固定，防止套箱在波浪、風力的影響下，發生位移，導致返工;最后解除卡環，完成下放。

3 封底施工

封底主要作用是將套箱與鋼管樁形成一個整體，為后續承臺施工提供干施工環境，以及作為承臺混凝土澆筑時的主要受力結構。因此套箱封底的質量是承臺施工中關鍵。封底的一般施工順序為封孔板安裝→抱箍安裝→滲水處理→封底混凝土澆筑。

3.1 封孔板制作與安裝

封孔板制作根據實際開孔與樁位，按與底板搭接15 cm下料。由于受安裝作業環境的限制，封孔板制作時可分成若干塊，根據其大小及重量進行劃分，盡量以2個作業人員即可完成安裝為原則進行分塊。本工程分割成3塊，每塊之間采用螺栓連接，以便減少后續安裝時間。封孔板安裝應選擇在低潮位時進行，保證封孔板與鋼管樁連接緊密且無縫隙。

3.2 抱箍安裝

抱箍的作用在于增強封底混凝土與鋼管樁的握裹力，增加封底的承載力。

本工程的抱箍設置于封底1/2厚度位置，環向采用14槽鋼焊接在鋼管樁上，槽鋼兩側再焊接6根長25 cm[8槽鋼作為錨固，以加強封底的握裹力。環向槽鋼與鋼管樁之間采用間斷焊，焊縫高度為10 mm，長度不小于3 m。

3.3 滲水處理

封底混凝土施工之前，應對套箱和封孔板進行檢查，應特別注意套箱壁體與底板之間、封孔板與底板之間、封孔板與鋼管樁之前是否存在空隙，若有空隙，采用5 mm膨脹性止水條進行封堵，防止封底混凝土澆筑之后，海水由空隙處進入套箱，稀釋混凝土，形成漏水通道，導致后續承臺漏水。

3.4 封底混凝土澆筑

套箱封底應選擇在落潮位時進行，露出套箱底板為最佳，保證封底的干施工環境。

本工程套箱底標高為+0.12 m，平均低潮水-0.8 m，潮水漲落套箱底部間距時間約3 h，套箱封底混凝土110 m3，現場應根據澆筑時間選擇合適的攪拌船及合理的混凝土配合比，保證潮水淹沒套箱后，混凝土達到初凝狀態。

混凝土澆筑前，應將作業船舶及設備提前就位，保證澆筑按計劃潮水位進行;澆筑時，鋼管樁周圍以及套箱壁體處必須振搗充分，以防后續套箱滲水，封底采用海水自然養護，養護期間連通器打開保持內外海水連通，確保內外水壓平衡。

封底混凝土施工完成之后，注意觀察是否存在漏水、滲水現象，若有，應采用灌漿料進行修補，保證套箱內形成干施工作業環境。

4 鋼筋綁扎

承臺鋼筋采用環氧鋼筋，由于干施工環境已經形成，按照陸上常規工藝進行即可，需注意一點，承臺鋼筋應一次性運輸到位且比設計量富余5%左右，一是防止環氧鋼筋涂層損壞需要進行更換，二是局部地區需加筋或者出現返工現象。

另外，墩身預埋鋼筋絲頭必須進行防腐處理，根據筆者現場采取的幾種方法證明，采用刷涂黃油+土工布包裹絲頭，再使用直螺紋保護套筒進行保護效果最佳，絲頭基本不會被海洋環境銹蝕。

5 混凝土澆筑

混凝土澆筑采用攪拌船一次性澆筑到位，攪拌船的選擇應根據混凝土方量選擇，應選擇可在一個潮水完成澆筑的攪拌船為宜。澆筑之前，應對套箱薄弱地區（特別是中間內支撐部分）進行加固。澆筑過程中，需時刻觀察套箱及底板位置是否有變形及異常，一經發現，立即停止澆筑，作業人員撤離套箱，待查明原因之后，方可安排人員繼續作業。澆筑完成之后，套箱內采用蓄淡水進行養護。

6 結語

海洋性環境中，承臺施工受天氣、場地、波浪等因素影響較大，因此，合理的安排施工時間、優化施工方法及設備配置，保證施工安全質量要求。希望通過本工程海上承臺的施工，為后續海洋性環境中承臺的施工提供參考及借鑒。

參考文獻：

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